3. Thiết kế mạng lưới thoát nước
3.1. Khai báo thuộc tính mạng lưới
Khai báo thuộc tính mạng lưới là thiết lập các thông số cơ bản cho cống và hầm ga như: loại cống, kích thước cống, độ dốc tối thiểu, chiều sâu chôn cống tối thiểu, phương pháp nối cống. Tất cả các thông số này Civil 3D sẽ tham chiếu để tính toán các thông số mạng lưới mạng lưới khi tiến hành vạch tuyến mạng lưới.
Nội dung khai báo thuộc tính bao gồm: Khai báo cống, khi báo hầm ga….
Tạo Part list (khai báo các thuộc tính cống và hầm ga)
Vào menu Pipes > Parts List > Create để tạo mới một tập hợp cống và hầm ga cho mạng lưới thoát nước. Trong tập hợp này, sẽ giúp người dùng thiết lập các thuộc tính cho cống và hầm ga, để sau này khi thiết kế các quy tắt này sẽ tham chiếu và xác lập quy tắc ứng xử cho mạng lưới.
Lựa chọn tạo mới tập hợp cống và hầm ga cho mạng lưới.
Hộp thoại Network Parts List sẽ xuất hiện.
Click vào Tab Information, trong phần Name tên mặc định khi tạo mới một Parts List là New Parts List, đổi tên thành Nuoc mua, việc đổi tên giúp cho việc quản lý các thuộc tính mạng lưới tốt hơn. Sỡ dĩ làm như vậy là vì trong khu quy hoạch sẽ có mạng lưới thoát nước mưa, thoát nước bẩn, mỗi mạng lưới sẽ có các thuộc tính và kích thước đường cống khác nhau tương đối lớn, ví dụ đối với mạng lưới thoát nước mưa, luôn có khoảng cách từ đáy cống đến đáy ga, giá trị này tham khảo tiêu chuẩn, thường lấy từ 0,3 m đến 0,5 m, mạng lưới thoát nước bẩn tùy trường hợp có thể hoặc không có khoảng cách này. Tài liệu này sẽ hướng dẫn người dùng tạo ra hai loại Parts List điển hình đó là nước mưa và nước bẩn.
Tên Parts List sau khi đã thay đổi.
Bước tiếp theo khai báo thông số cống cho mạng lưới. Click và Tab Pipes.
Trong phần New Parts List, click chuột phải vào nó, chọn Add part family…
Add part family là thêm vào loại cống sử dụng cho mạng lưới thoát nước, ví dụ cống tròn hay cống hộp, cống bê tông cốt thép hay cống HDPE….
Sau khi click chọn Add part family hộp thoại Part Catalog xuất hiện cho phép chọn loại cống.
Muốn khai báo loại cống nào thì chọn tick vào loại cống đó, ví dụ ở đây chọn cống tròn bê tông, chọn Concrete Pipe SI, tick vào nó.
Khi tick vào hình dáng cống tròn sẽ hiện lên trong vùng View image giúp cho chúng ta dễ hình dung loại cống được chọn.
Sau khi chọn xong Click OK của hộp thoại Part Catalog để đồng ý những gì khai báo và thoát khỏi hộp thoại, trở về hộp thoại Network Parts List – Nuoc Mua
Cụm từ Nuoc Mua ở đây chính là tên Parts List do người dùng đặt.
Tiếp theo khai báo khẩu độ cống (đường kính cống), vừa rồi khi chọn Add Part family đó mới chỉ là loại cống, trong mỗi loại cống sẽ có nhiều đường kính cống khác nhau.
Di chuyển chuột vào sau đó click đúp chuột, sẽ hiện danh sách các loại vật liệu cống.
Ở đây mới có một loại vật liệu cống, trong một Parts List có thể khai báo rất nhiều loại vật liệu cống, muốn khai báo nhiều chỉ cần tick vào nhiều loại vật liệu ở hộp thoại Part Catalog.
Di chuyển chuột chọn vào Concrete Pipe SI
Sau khi chọn vào Concrete Pipe SI, click chuột phải chọn Add part size…, thực hiện bước này nhằm mục đích khai báo đường kính cống cho cống bê tông.
sau khi chọn vào Add part size… hộp thoại Part Size Creator sẽ xuất hiện, giúp chọn việc lựa chọn đường kính cống.
Trong hộp thoại này có nhiều thông số, nhưng để làm hình học mạng lưới thoát nước, chỉ cần quan tâm hai thông số quan trọng, Inner Pipe Diameter – đường kính trong của cống, Wall Thickness – bề dày thành cống.
Bề dày thành cống và các loại đường kính cống, người dùng có thể hiệu chỉnh hoặc thêm vào các thông mới tùy vào thuộc tính mạng lưới có bao nhiêu loại đường kính, chứ không nhất thiết chỉ sử dụng được những loại đường kính cống sẵn có của chương trình. Các bước tạo vào hiệu chỉnh các loại đường kính mới và bề dày thành cống mới sẽ được giới thiệu chi tiết trong phần Part Builder..
Bây giờ quay trở lại khai báo đường kính cống, di chuyển chuột đến Inner Pipe Diameter trong danh số đổ xuống, chọn đường kính 500 mm.
Sau khi chọn xong đường kính 500 mm, phần Wall Thickness sẽ tự động thay đổi giá trị bề dày thành cống là 125 mm. Điều này có nghĩa là mỗi loại đường kính sẽ có một giá trị bề dày thành cống tương ứng.
Tạm thời để giá trị bề dày thành cống theo mặc định của chương trình.
Tiếp theo nhấn OK để đồng ý những gì đã chọn và thoát khỏi hộp thoại Part Size Creator để trở lại hộp thoại Network Parts List – Nuoc Mua
Cống 500 mm đã được thêm vào tập hợp Nuoc Mua.
Tiếp theo thiết lập qui tắc ứng xử cho cống 500 mm. Thiết lập quy tắc ứng xử cho cống bao gồm: độ sâu chôn cống ban đầu, độ dốc cống, phương pháp nối cống, toàn bộ các thông số này sẽ được khai báo trong Rules.
Trở lại hộp thoại Network Parts List – Nuoc Mua quan tâm tới thuộc tính Rules. Mặc định chương trình tạo sẵn một quy tắc Basic, từ quy tắc này chúng ta sẽ hiệu chỉnh và bổ sung.
Trong hộp thoại Network Parts List – Nuoc Mua di chuyển chuột đến vùng Rules, chọn vào biểu tượng trong phần Basic của Rules.
Sau khi chọn vào biểu tượng , hộp thoại Pipe Rule Set xuất hiện.
Trong hộp thoại Pipe Rule Set chọn vào biểu tượng và bấm vào mũi tên đổ chọn, lựa chọn Copy Current Selection, để kế thừa quy tắc hiện có.
Sau khi chọn vào Copy Current Selection, hộp thoại Pipe Rule Set – Basic [Copy] xuất hiện, Basic [Copy] ở đây chính là tên của quy tắc Basic vừa thực hiện copy.
Trong hộp thoại Pipe Rule Set – Basic [Copy] click chuột vào Tab Information, trong phần Name, đổi tên lại quy tắc cho tiện việc quản lý sau này khi trong mạng lưới có nhiều loại cống. Ví dụ tên ở đây được đặt theo đường kính và độ dốc của cống đó. Tên sẽ là d500- i0,2.
Tiếp theo click vào Tab Rules, để khai báo quy tắc cho cống.
Trong vùng Parameter, click vào biểu tượng của phần Cover And Slope để khai báo chiều sâu chôn cống tối thiểu và độ dốc cống tối thiểu.
Trong phần Cover And Slope có bốn thông số, nhưng chỉ cần quan tâm hai thông số:
Minimum Cover và Minmum Slope
Giá trị hiện tại của Minimum Cover (chiều sâu chôn cống tối thiểu kể từ lưng cống đến mặt đất) là 3,00 m, sửa lại giá trị này lại thành 0,7 m, có nghĩa là chiều sâu chôn cống tối thiểu của cống là 0,7 m, giá trị này chỉ mang tính tham khảo, cụ thể giá trị này phải được lựa chọn theo quy chuẩn và điều kiện thực tế trong quá trình thiết kế.
Tiếp theo khai báo giá trị Minimum Slope, giá trị hiện tại là 1%, thay giá trị này thành giá trị mới tương ứng với cống 500 mm, độ dốc cống tối thiểu là 0,2%. Giá trị độ dốc này chỉ mang tính tham khảo, cụ thể phải lấy theo tiêu chuẩn thoát nước hoặc có thể tạm tính độ dốc tối thiểu bằng 1/D.
Trong phần này có thuộc tính Length Check, phần này bỏ qua, chưa cần phải quan tâm đến nó.
Sau khi khai báo chiều sâu chôn cống và độ dốc cống tối thiểu, đối với cống còn khai báo thuộc tính phương pháp nối cống.
Để khai báo thuộc tính phương pháp nối cống cho cống khai báo, di chuyển lên bên tay trái của hộp thoại Pipe Rule Set – d500-i0.2 chọn vào Add Rule…
Sau khi chọn vào Add Rule…hộp thoại Add Rule xuất hiện
Trong hộp thoại Add Rule, chọn vào Rule name, chọn vào mũi tên đổ xuống và chọn Pipe to Pipe Match, chọn tính năng này để khai báo phương pháp nối cống.
Sau khi chọn xong Pipe to Pipe Match, thông số của phương pháp nối cống xuất hiện.
Lưu ý đứng ở hộp thoại này chưa thể lựa chọn phương pháp nối cống ngay.
Di chuyển chuột vào cuối hộp thoại bên tay phải, click chọn OK để đồng ý các khai báo và thoát hộp thoại Add Rule, trở về hộp thoại Pipe Rule Set – d500-i0.2
Trong vùng Parameter đã bổ sung thêm quy tắc Pipe to Pipe Match (phương pháp nối cống), click vào biểu tượng của phần Pipe to Pipe Match, để khai báo phương pháp nối cống.
Thông số mặc định của Match Location (Vị trí nối giữa cống trước và cống sau) là Invert (đáy) chọn lại thuộc tính này là Crown (đỉnh), click chuột vào Invert chọn Crown
Giá trị Drop Value (chênh mực nước giữa cống trước và cống sau) mặc định của chương trình là 0,00, giữ nguyên giá trị này. Nếu giá trị này để khác 0, thì ngoài việc cống trước cống sau nối ngang đỉnh thì giữa đỉnh trước và đỉnh sau sẽ chênh nhau một khoảng bằng đúng giá trị đưa vào, ở đây giá 0,00 có nghĩa là không có khoảng chênh đó.
Thông số Pipe to Pipe Match sau khi khai báo xong sẽ là:
Thông số cống 500 mm sau khi khai báo xong sẽ là:
Tiếp theo nhấn OK để đồng ý và thoát khỏi hộp thoại Pipe Rule Set – d500-i0.2, trở về hộp thoại Pipe Rule Set và nhấn OK cho hộp thoại này.
Sau khi nhấn OK, sẽ trở về hộp thoại Network Parts List – Nuoc Mua
Lúc này thuộc tính Rule của cống 500 mm đã được đổi thành d500-i0.2, để dễ quản lý tên cống, nên sửa tên cống giống với quy tắc áp dụng cho cống đó. Ví dụ ở đây tên cống hiện có do chương trình đặt là 500 mm Concrete Pipe sửa lại thành d500-i0.2, click đúp chuột vào dòng chữ 500 mm Concrete Pipe để sửa.
Tiếp tục thêm đường kính cống D800 cho Part List – Nuoc Mua. Di chuyển chuột tới dòng Concrete Pipe SI, click chuột phải chọn Add part size…
Sau khi chọn xong hộp thoại Part Size Creator xuất hiện. Trong phần Inner Pipe Diameter chọn 800.
Sau khi chọn xong, nhấn OK để đồng ý và thoát khỏi hộp thoại Part Size Creator trở lại hộp thoại Network Part List – Nuoc Mua.
Tiếp theo thiết lập Rules cho cống 800 mm. Mặc định của chương trình Rules của 800 mm là Basic, cần hiệu chỉnh lại Rules, để hiệu chỉnh lại làm như sau: Trong phần Rules của cống 800 mm click vào biểu tượng hộp thoại Pipe Rule Set
Trong hộp thoại này, click vào mũi tên đổ xuống trong phần chọn loại Rule, chọn d500-i0.2 đã được tạo.
Sau khi chọn xong, di chuyển sang biểu tượng , click vào mũi tên đổ xuống, chọn Copy Current Selection
Thực hiện bước này có nghĩa là sẽ tạo ra một Rule mới cho 800 mm dựa trên Rule của 500 mm, sỡ dĩ làm như vậy vì, thuộc tính các loại cống trong mạng lưới, chỉ khác nhau độ dốc tối thiểu, còn các thông số như phương pháp nối cống, chiều sâu chôn cống kể tới đỉnh cống là giống nhau. Cho nên đối với cống 800 mm, chỉ cần copy Rule từ 500 mm sau đó sửa lại độ dốc tối thiểu.
Sau khi chọn vào Copy Current Selection hộp thoại Pipe Rule Set – d500-i0.2 [copy] xuất hiện, click chọn vào Tab Information.
Trong phần Name đổi tên thành d800-i0.16, việc đặt tên giúp cho việc quản lý được dễ dàng.
Sau khi đổi tên xong, click vào Tab Rules để thiết lập quy tắc tính cho cống 800 mm
Trong vùng Parameter, chọn vào biểu tượng của phần Cover And Slope để thể hiện chi tiết các thông số của Cover And Slope
Trong phần Cover And Slope thay đổi giá trị Minimum Slope từ 0,2% thành 0,16% tương ứng với cống 800 mm.
Sau khi sửa xong, click OK để đồng ý với các thay đổi và đóng hộp thoại Pipe Rule Set – d800-i0.16, trở về hộp thoại Pipe Rule Set nhấn tiếp OK cho hộp thoại này để thoát khỏi hộp thoại và trở lại với hộp thoại Network Parts List – Nuoc Mua.
Lúc này Rules của cống 800 mm đã được thay đổi thành d800-i0.16
Tiếp theo đúp chuột vào 800 mm Concrete Pipe để đổi tên cống thành d800-i0.16 cho dễ dàng quản lý trong quá trình vẽ cống sau này.
Như vậy là đã khai báo được hai loại cống cho mạng lưới.
Tiếp theo khai báo hầm ga cho mạng lưới thoát nước. Trong hộp thoại Network Parts List – Nuoc Mua click vào Tab Structures.
Mặc định chương trình có sẵn loại hầm ga là Null Structure, không sử dụng loại hầm ga này mà khi báo loại hầm ga mới cho mạng lưới.
Để khai báo loại hầm ga, di chuyển lên dòng chữ Nuoc Mua, click chuột phải chọn Add part family..
Sau khi chọn Add part family.. hộp thoại Part Catalog xuất hiện
Trong hộp thoại này di chuyển chuột vào loại Junction Structures with Frames (hầm ga có cổ ga), và tick chọn vào Rectangular Structure Slab Top Rectangular Frame…
Chọn loại hầm ga này để đỉnh hầm ga tham chiếu đến bề mặt sau này sẽ chọn làm bề mặt để thiết kế thoát nước. Click OK đồng ý với các khai báo và đóng hộp thoại Part Catalog, trở về hộp thoại Network Parts List – Nuoc Mua
Di chuyển chuột chọn vào Rectangular structure Slab Top Rectangular Frame SI, click chuột phải, chọn Add part size…
Hộp thoại Part Size Creator xuất hiện, trong hộp thoại này có rất nhiều giá trị, nhưng chỉ cần quan tâm tới hai giá trị:
Inner Structure Length: chiều dài lọt lòng của hầm ga Innet Structure Width: chiều rộng lọt lòng của hầm ga
Hai giá trị này mặc định của chương trình là: 1500 mm và 750 mm. Tạm thời giữ nguyên giá trị này. Dĩ nhiên hai giá trị này có thể thay đổi giá trị khác phù hợp với từng dự án. Cách thức thay đổi theo ý người dùng sẽ được trình bày chi tiết trong phần Part Builder.
Giá trị chiều dài và chiều rộng lọt lòng của hầm ga cần phải khai báo đúng, để sau này khi thống kê chiều dài cống trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật thi công, sẽ tính chiều dài thực của cống (chiều dài đã trừ đi khoảng chiếm dụng của hầm ga) được chính xác.
Ứng với giai đoạn quy hoạch, chưa yêu cầu chính xác cao về chiều dài cống, lúc này chỉ cần khai báo một kiểu hầm ga, và chưa cần quan tâm kích hầm ga, vì chiều dài ở giai đoạn này được tính từ tâm hầm ga này đến tâm hầm ga kia.
Tương ứng với ví dụ làm quen về mạng lưới thoát nước trong Civil 3D, tạm thời dừng lại ở việc chọn loại hầm ga còn kích thước hầm ga.
Để mặc định toàn bộ giá trị của kích thước hầm ga, click chọn OK để đồng ý và thoát khỏi hộp thoại Part Size Creator, trở về hộp thoại Network Parts List – Nuoc Mua
Ga thước 1500 mm x 750 mm đã được thêm vào. Tiếp theo khai báo quy tắc ứng xử trong mạng lưới cho hầm ga.
Trong hộp thoại Network Parts List – Nuoc Mua, di chuyển chuột đến phần Rules, mặc định tên Rules cho hầm ga là Basic.
Click vào biểu tượng để biên tập quy tắc ứng xử cho hầm ga. Khi click vào hộp thoại Structure Rule Set xuất hiện.
Click vào biểu tượng , click vào mũi tên đổ xuống và chọn Copy Current Selection
Chọn Copy Current Selection có nghĩa là copy toàn bộ thuộc tính của Rule cũ, chỉnh sửa biên tập thành Rule mới. khi chọn vào Copy Current Selection xong hộp thoại Structure Rule Set – Basic [Copy], chọn vào Tab Information.
Trong phần Name đổi tên Basic [Copy] hiện có thành Ga mua, có nghĩa là thiết lập các thuộc tính phục vụ cho ga thoát nước mưa.
Tiếp theo chuyển qua Tab Rule
Click vào biểu tượng của hai dòng dữ liệu Maximum pipe size Check và Pipe Drop Across Structure
Thuộc tính mặc định của tham số Drop Reference Location (phương pháp nối cống tại hầm ga) là Invert (nối ngang đáy cống) di chuyển chuột và dòng này và sửa lại là Crown (thực hiện nối ngang đỉnh cống).
Tiếp theo sửa thông số Drop Value (chênh mực nước giữa cống vào và ra hầm ga) giá trị mặc định của chương trình là 0,10 m, sửa lại thành 0,00 m
Giá trị Maximum Drop Value giữ nguyên không phải chỉnh sữa.
Còn phải khai báo một thuộc tính rất quan trọng đối với mạng lưới thoát nước, đó là khoảng cách từ đáy cống đến đáy hầm ga (Sump Depth)
Trong hộp thoại Structure Rule Set – Ga mua, click chọn vào Add Rule để thêm quy tắc tính toán cho hầm ga.
Khi chọn vào Add Rule, hộp thoại Add Rule xuất hiện, trong phần Rule name, click vào mũi tên đổ xuống chọn Set Sump Depth.
Sau khi chọn Set Sump Depth xong, thông số trong phần Pamameter cứ để mặc định, các giá trị này sẽ được hiệu chỉnh ở hộp thoại Structure Rule Set – Ga mua không phải ở hộp thoại này, hộp thoại này chỉ là chọn thông số khai báo.
Xong click vào OK, để đồng ý và thoát hộp thoại Add Rule, trở về với hộp thoại Structure Rule Set – Ga mua
Lúc này trong phần Parameterb đã xuất hiện thêm quy tắc Set Sump Depth, click vào biểu tượng trong phần Set Sump Depth, giá trị mặc định của chương trình là 0,00 m
Giá trị Sump Depth (khoảng từ đáy cống đến đáy hầm ga) tùy thuộc vào loại mạng lưới, giá trị này tham khảo trong tiêu chuẩn TCVN 7957 – 2008, có thể lấy như sau, đối với mạng